23
Ch−¬ng 4. C¸C PHÇN Tö CñA Lß H¥I
4.1. KHUNG Lß Vµ T¦êNG Lß
4.1.1. Khung lß
H×nh. 4.1. KÕt cÊu khung lß
Theo tiªu chuÈn vËn hµnh, ®Ó ®¶m b¶o an toµn cho c«ng nh©n vËn hµnh, nhiÖt
®é kh«ng khÝ ë khu lµm viÖc ph¶i nhá h¬n 500C. V× vËy t−êng lß ph¶i c¸ch nhiÖt tèt
®¶m b¶o ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é mÆt ngoµi cña t−êng lß kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 500C. Th«ng
th−êng, t−êng lß tiÕp xóc trùc tiÕp víi ngän löa vµ dßng khãi, chÞu t¸c dông ph¸ hñy
do mµi mßn cña tro bay, ¨n mßn cña xØ nªn t−êng lß ®−îc cÊu tróc gåm 3 líp ®−îc
biÓu diÔn trªn h×nh 4.2. Líp trong cïng lµ vËt liÖu chÞu löa, x©y b»ng g¹ch chÞu löa,
chÞu ®−îc t¸c dông cña nhiÖt ®é cao, ¨n mßn vµ mµi mßn cña xØ. Líp thø hai lµ vËt
liÖu c¸ch nhiÖt, cã t¸c dông c¸ch nhiÖt vµ ngoµi cïng lµ líp t«n máng võa cã t¸c dông
Khung lß lµ mét kÕt cÊu kim lo¹i
dïng ®Ó treo hoÆc ®ì tÊt c¶ c¸c phÇn t
ö
cña lß. Khung lß gåm cã c¸c cé
t
chÝnh, phô ®Æt trªn hÖ thèng mãng v
µ
®−îc nèi víi nhau b»ng c¸c dÇm.
Ngoµi ra cßn c¸c hÖ thèng treo ®ì dµn
èng qu¸ nhiÖt, bé h©m n−íc, bé sÊy
kh«ng khÝ, toµn bé sµn thao t¸c ®Ó
phôc vô cho c«ng nh©n lµm viÖc ë vÞ
trÝ cao vµ ë c¸c chç cÇn kiÓm tra, theo
dâi, quan s¸t tro bôi.
Khung lß th−êng lµm b»ng c¸c
thanh thÐp ch÷ I, V, U ®¬n hoÆc c¸c
thanh nµy ghÐp l¹i víi nhau. C¸c kÕ
t
cÊu treo vµ ®ì ph¶i ®¶m b¶o sao cho
c¸c phÇn tö cña lß cã thÓ dÞch chuyÓn
®−îc khi bÞ d·n në nhiÖt. KÕt cÊu
khung lß ®−îc chØ trªn h×nh 4.1.
4.1.2. T−êng lß
T−êng lß cã nhiÖm vô ng¨n c¸ch c¸c
phÇn tö ®−îc ®èt nãng cña lß víi m«i
tr−êng xung quanh nh»m gi¶m bít tæn
thÊt nhiÖt do táa ra m«i tr−êng xung
quanh, ®ång thêi h¹n chÕ viÖc ®è
t
nãng qu¸ møc kh«ng khÝ ë chung
quanh nh»m ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm
viÖc cho c«ng nh©n vËn hµnh, mÆ
t
kh¸c nã cßn cã nhiÖm vô ng¨n c¶n
viÖc lät giã l¹nh ë ngoµi vµo trong
buång löa vµ ®−êng khãi.
24
b¶o vÖ líp c¸ch nhiÖt võa
cã t¸c dông trang trÝ.
H×nh 4.2 t−êng lß
1. lµ líp g¹ch chÞu löa.
2. lµ líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt.
3. lµ líp kim lo¹i b¶o vÖ
4. èng sinh h¬i
+ VËt liÖu chÞu löa: ë lß h¬i th−êng dïng c¸c lo¹i vËt liÖu chÞu löa nh−:
Samot, Cromit. Yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu chÞu löa lµ ®é chÞu löa, ®é bÒn nhiÖt, ®é chÞu
xØ cao.
- §é chÞu löa: lµ kh¶ n¨ng chÞu ®−îc nhiÖt ®é cao (trªn 15000C), tøc lµ vÉn gi÷
®−îc c¸c tÝnh chÊt c¬ häc vµ vËt lý ë nhiÖt ®é cao.
- §é bÒn nhiÖt: lµ kh¶ n¨ng chÞu ®−îc sù thay ®æi nhiÖt ®é nhiÒu lÇn mµ
kh«ng bÞ thay ®æi vÒ cÊu t¹o vµ t×nh chÊt.
- §é chÞu xØ: lµ kh¶ n¨ng chÞu ®−îc sù mµi mßn vµ ¨n mßn hãa häc cña xØ.
Samèt lµ lo¹i vËt liÖu ®−îc sö dông nhiÒu v× cã s½n trong tù nhiªn, rÎ tiÒn, cã
thÓ chÞu ®−îc nhiÖt ®é ®Õn 17300C, th−êng ®−îc s¶n xuÊt ra d−íi d¹ng bét hoÆc g¹ch
cã kÝch th−íc tiªu chuÈn.
Cromit cã thÓ chÞu nhiÖt ®é ®Õn 20000C, ®¾t tiÒn, th−êng dïng trong lß h¬i ë
d¹ng bét ®Ó lµm v÷a tr¸t lªn mét phÇn dµn èng cña buång löa (ngang vßi phun) ®Ó t¹o
thµnh ®ai ch¸y cña lß.
ë nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é cao h¬n (trªn 20000C) cÇn ph¶i dïng zirconi, lo¹i
nµy cã ®é chÞu löa cao nh−ng ®¾t tiÒn.
+ VËt liÖu c¸ch nhiÖt: Yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµ cã hÖ sè dÉn
nhiÖt thÊp vµ hÖ sè nµy gi÷ kh«ng ®æi trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ngoµi ra cßn ®ßi hái
vÒ ®é bÒn vÒ c¬, ®é bÒn nhiÖt vµ ®é xèp. Th−êng vËt liÖu c¸ch nhiÖt cã hÖ sè dÉn
nhiÖt b»ng kho¶ng 0,03 ®Õn 0,25W/m0C. HÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu c¸ch nhiÖt phô
thuéc vµo b¶n chÊt, cÊu tróc cña chóng vµ cã thÓ thay ®æi theo nhiÖt ®é. Khi bÞ Èm, hÖ
sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu c¸ch nhiÖt t¨ng lªn, nghÜa lµ t¸c dông c¸ch nhiÖt gi¶m
xuèng.
C¸c lo¹i vËt liÖu c¸ch nhiÖt hiÖn nay th−êng dïng lµ: Ami¨ng, §iatonit, B«ng
thñy tinh.
+ Ami¨ng: lµ vËt liÖu cã cÊu t¹o d¹ng sîi v¶i, b×a, d©y, bét, th−êng ®−îc dïng
ë nh÷ng n¬i cã nhiÖt ®é tõ 100 ®Õn 5000C. HÖ sè dÉn nhiÖt cña Ami¨ng trong kho¶ng
tõ 0,12 ®Õn 0,14 W/m0C.
+ B«ng thñy tinh (b«ng kho¸ng): gåm nh÷ng sîi thñy tinh do nÊu ch¶y ®¸
kho¸ng, xØ hay thñy tinh, cã thÓ sö dông ë nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é ®Õn 6000C. HÖ sè
dÉn nhiÖt cña b«ng thñy tinh phô thuéc vµo bÒ dµy cña sîi, ®é nÐn cña sîi, dao ®éng
trong kho¶ng tõ 0,0490 ®Õn 0,0672 W/m0C.
+ §iatonit: lµ lo¹i vËt liÖu c¸ch nhiÖt cã thÓ chÞu ®−îc nhiÖt ®é ®Õn 10000C,
tuy nhiªn ë nhiÖt ®é cao th× hÖ sè dÉn nhiÖt bÞ gi¶m nhiÒu, do ®ã th−êng dïng ë nhiÖt
®é thÊp h¬n d−íi d¹ng g¹ch hoÆc bét nh− samèt.
25
4.2. DµN èNG BUåNG LöA Vµ CôM PHESTON
4.2.1. Dµn èng buång löa
Dµn èng buång löa gåm c¸c èng lªn vµ èng xuèng. C¸c èng lªn lµ nh÷ng èng
thÐp chôi nhiÖt cã ®−êng kÝnh tõ 40 ®Õn 63 mm ®−îc ®Æt phÝa trong t−êng buång löa.
M«i chÊt trong èng sÏ nhËn nhiÖt trùc tiÕp tõ ngän löa, biÕn thµnh h¬i chuyÓn ®éng
lªn phÝa trªn (cßn ®−îc gäi lµ dµn èng sinh h¬i).
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng (gäi lµ b−íc èng s) vµ kho¶ng c¸ch tõ èng ®Õn t−êng
(®−îc gäi lµ ®é ®Æt èng) cã ¶nh h−ëng ®Õn kh¶ n¨ng b¶o vÖ t−êng buång löa khái bÞ
bøc x¹ trùc tiÕp cña ngän löa vµ khái bÞ ®ãng xØ còng nh− kh¶ n¨ng hÊp thu nhiÖt cña
dµn èng. NÕu bè trÝ sÝt nhau qu¸ th× t−êng ®−îc b¶o vÖ tèt h¬n, nh−ng ®é chiÕu s¸ng
cña ngän löa ®Õn dµn èng gi¶m ®i, do ®ã kh¶ n¨ng hÊp thô nhiÖt cña mét ®¬n vÞ diÖn
tÝch bÒ mÆt chôi nhiÖt (diÖn tÝch bÒ mÆt xung quanh èng) còng gi¶m ®i. NÕu ®Æt dµy
qu¸ th× èng gãp cña dµn èng ph¶i khoan nhiÒu lç, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lç gi¶m
xuèng lµm cho ®é bÒn cña èng gãp gi¶m ®i. §èi víi c¸c lß h¬i lín, b−íc t−¬ng ®èi
s/d = 1,2 - 1,4 (d lµ ®−êng kÝnh ngoµi cña èng).
C¸c èng n−íc xuèng ®−îc bäc c¸ch nhiÖt vµ ®Æt phÝa ngoµi t−êng buång löa
(®−îc gäi lµ èng xuèng) cã ®−êng kÝnh lín h¬n, th−êng kho¶ng tõ 125 ®Õn 175mm.
4.2.2. Côm pheston
Côm pheston chÝnh lµ c¸c èng cña dµn èng sinh h¬i t−êng sau nèi víi bao h¬i
t¹o thµnh côm èng th−a h¬n ®Ó cho khãi ®i qua ra khái buång löa.
Do nhiÖt ®é cña khãi ph©n bè kh«ng ®Òu theo chiÒu réng buång löa, do thµnh
phÇn vµ kÝch th−íc nhiªn liÖu kh«ng ®ång nhÊt nªn cã mét sè h¹t nhiªn liÖu kÝch
th−íc nhá ®ang bÞ nãng ch¶y bÞ thæi bay ra khái buång löa cã thÓ b¸m vµo c¸c bÒ mÆt
èng cña bé qu¸ nhiÖt g©y hiÖn t−îng ®ãn xØ. Nhê côm pheston nhËn bít nhiÖt, nhiÖt
®é dßng khãi cã thÓ gi¶m bít 500C, ®¶m b¶o cho nh÷ng h¹t tro nãng nguéi ®i vµ r¾n
l¹i, h¹n chÕ hiÖn t−îng ®ãng xØ ë bé qu¸ nhiÖt. ë côm pheston c¸c èng ®−îc bè trÝ
th−a h¬n nªn kh«ng cã hiÖn t−îng ®ãng xØ ë ®ã.
4.2.3. Bao h¬i
Dµn èng buång löa, côm pheston cña lß h¬i tuÇn hoµn ®−îc nèi trùc tiÕp víi
bao h¬i ®Æt n»m ngang trªn ®Ønh lß hoÆc nèi qua c¸c èng gãp trung gian. N−íc cÊp tõ
bé h©m n−íc ®−îc ®−a vµo bao h¬i, tõ bao h¬i n−íc ®−îc ®i xuèng theo c¸c èng n−íc
xuèng, qua c¸c èng gãp d−íi ®i vµo toµn bé dµn èng buång löa, t¹i ®©y n−íc nhËn
nhiÖt biÕn thµnh h¬i. Dßng hçn hîp h¬i vµ n−íc sinh ra trong c¸c èng sinh h¬i sÏ ®i
vµo bao h¬i vµ h¬i ®−îc ph©n ly ra khái n−íc råi sang bé qu¸ nhiÖt
§−êng kÝnh bao h¬i th−êng kho¶ng 1,4 ®Õn 1,6 m
4.3. Bé QU¸ NHIÖT
4.3.1. Vai trß cña bé qu¸ nhiÖt
26
Bé qu¸ nhiÖt lµ bé phËn ®Ó sÊy kh« h¬i, biÕn h¬i b·o hßa thµnh h¬i qu¸ nhiÖt.
H¬i qu¸ nhiÖt cã nhiÖt ®é cao h¬n, do ®ã nhiÖt l−îng tÝch lòy trong mét ®¬n vÞ
khèi l−îng h¬i qu¸ nhiÖt cao h¬n nhiÒu so víi h¬i b·o hßa ë cïng ¸p suÊt. Bëi vËy khi
c«ng suÊt m¸y gièng nhau nÕu dïng h¬i qu¸ nhiÖt th× kÝch th−íc m¸y sÏ nhá h¬n rÊt
nhiÒu so víi m¸y dïng h¬i b·o hßa.
4.3.2. CÊu t¹o bé qu¸ nhiÖt
Bé qu¸ nhiÖt th−êng ®−îc chÕ t¹o gåm nh÷ng èng xo¾n nèi vµo c¸c èng gãp.
èng xo¾n bé qu¸ nhiÖt lµ nh÷ng èng thÐp uèn gÊp khóc cã ®−êng kÝnh tõ 32-45 mm,
®−îc biÓu diÔn trªn h×nh 4.4.
H×nh 4.5. CÊu t¹o bé qu¸ nhiÖt
1-Bao h¬i; 2-èng xuèng; 3-Bé qu¸ nhiÖt bøc x¹;
4-Bé qu¸ nhiÖt nöa bøc x¹; 5-Bé qu¸ nhiÖt ®èi l−u; 6-Bé h©m n−íc
H
×nh 4.4. C¸c d¹ng èng
x
o¾n cña BQ
N
a.èng ®¬n;
b.èng kÐp ®«i;
c-èng kÐp ba;
d. èng kÐp bèn
27
§Ó nhËn ®−îc h¬i qu¸ nhiÖt cã nhiÖt ®é cao (cã thÓ ®Õn 5600C), cÇn ph¶i ®Æt bé
qu¸ nhiÖt ë vïng khãi cã nhiÖt ®é cao (trªn 7000C). Khi ®ã nhiÖt ®é h¬i trong èng vµ
nhiÖt ®é khãi ngoµi èng cña bé qu¸ nhiÖt ®Òu cao, yªu cÇu c¸c èng thÐp cña bé qu¸
nhiÖt ph¶i ®−îc lµm b»ng thÐp hîp kim. KÝch th−íc bé qu¸ nhiÖt phô thuéc vµo nhiÖt
®é h¬i qu¸ nhiÖt. VÒ cÊu t¹o, cã thÓ chia thµnh 3 lo¹i:
+ Bé qu¸ nhiÖt ®èi l−u: Bé qu¸ nhiÖt ®èi l−u nhËn nhiÖt chñ yÕu b»ng ®èi l−u
cña dßng khãi, ®Æt trªn ®o¹n ®−êng khãi n»m ngang phÝa sau côm pheston. Bé qu¸
nhiÖt ®èi l−u dïng cho c¸c lß h¬i cã nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt kh«ng v−ît qu¸ 5100C.
CÊu t¹o cña bé qu¸ nhiÖt ®èi l−u ®−îc biÓu diÔn trªn h×nh 4.5.
+ Bé qu¸ nhiÖt nöa bøc x¹: Bé qu¸ nhiÖt nöa bøc x¹ nhËn nhiÖt c¶ bøc x¹ tõ
ngän löa lÉn ®èi l−u tõ khãi, ®−îc ®Æt ë cöa ra buång löa, phÝa tr−íc côm pheston vµ
th−êng ®−îc dïng ë nh÷ng lß cã nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt kho¶ng 530-5600C.
+ Bé qu¸ nhiÖt bøc x¹: Bé qu¸ nhiÖt bøc x¹û nhËn nhiÖt chñ yÕu b»ng bøc x¹
trùc tiÕp cña ngän löa, ®−îc ®Æt ngay trong buång löa xen kÏ víi dµn èng sinh h¬i cña
hai t−êng bªn. §èi víi nh÷ng lß cã th«ng sè siªu cao, nhiÖt ®é h¬i trªn 5600C th× tû lÖ
nhiÖt l−îng dïng ®Ó qu¸ nhiÖt h¬i rÊt lín, nhÊt lµ lß cã qu¸ nhiÖt trung gian h¬i, khiÕn
cho kÝch th−íc bé qu¸ nhiÖt rÊt lín. V× vËy ph¶i ®Æt mét phÇn bé qu¸ nhiÖt vµo trong
buång löa ®Ó hÊp thu nhiÖt bøc x¹ nh»m gi¶m bít kÝch th−íc bé qu¸ nhiÖt.
4.3.3. C¸ch bè trÝ bé qu¸ nhiÖt
Khi bè trÝ bé qu¸ nhiÖt, viÖc bè trÝ h¬i vµ khãi chuyÓn ®éng thuËn chiÒu hay
ng−îc chiÒu lµ tïy thuéc vµo th«ng sè cña h¬i ra khái bé qu¸ nhiÖt (h×nh 4.6)
H×nh 4.6. ChuyÓn ®éng cña h¬i trong bé qu¸ nhiÖt;
a- kiÓu thuËn chiÒu; b-kiÓu ng−îc chiÒu; c-KiÓu hçn hîp
4.3.3.1. Bè trÝ theo kiÓu thuËn chiÒu:
NÕu bè trÝ cho h¬i qu¸ nhiÖt ®i thuËn chiÒu víi dßng khãi (biÓu diÔn trªn h×nh